Đồ án Ứng dụng bộ điều khiển PLC thiết kế và xây dựng cho hệ thống điều khiển tự động cho thang máy 3 tầng sử dụng trong bệnh viện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG  
ISO 9001:2008  
ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC THIẾT KẾ  
VÀ XÂY DỰNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  
TỰ ĐỘNG CHO THANG MÁY 3 TẦNG  
SỬ DỤNG TRONG BỆNH VIỆN  
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY  
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP  
HẢI PHÒNG - 2018  
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG  
ISO 9001:2008  
ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC THIẾT KẾ  
VÀ XÂY DỰNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  
TỰ ĐỘNG CHO THANG MÁY 3 TẦNG  
SỬ DỤNG TRONG BỆNH VIỆN  
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY  
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP  
Sinh viên  
: Nguyễn Thọ Chân  
Người hướng dẫn : Th.S Nguyễn Đức Minh  
HẢI PHÒNG - 2018  
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam  
Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc  
----------------o0o-----------------  
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG  
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP  
Sinh viên : Nguyễn Thọ Chân MSV :1412104013  
Lớp  
: ĐC1801  
- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp  
Tên đề tài : Ứng dụng bộ điều khiển PLC thiết kế và xây dựng cho hệ  
thống điều khiển tự động cho thang máy 3 tầng sử dụng trong bệnh viện  
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI  
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (  
về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
.............................................................................................................................  
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp..........................................................................:  
CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP  
Người hướng dẫn thứ nhất:  
Họ và tên  
Học hàm, học vị  
Cơ quan công tác :  
:
:
Th.S Nguyễn Đức Minh.  
Trường Đại học dân lập Hải Phòng  
Toàn bộ đề tài  
Nội dung hướng dẫn :  
Người hướng dẫn thứ hai:  
Họ và tên  
Học hàm, học vị  
Cơ quan công tác :  
:
:
Nội dung hướng dẫn :  
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 13 tháng 08 năm 2018.  
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 2 tháng 11 năm 2018  
Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N  
Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N  
Sinh viên  
Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N  
Nguyễn Thọ Chân  
Th.S Nguyễn Đức Minh  
Hải Phòng, ngày.....tháng........năm 2018  
HIỆU TRƯỞNG  
GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ  
PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN  
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp.  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong  
nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng,  
chất lượng các bản vẽ..)  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn  
( Điểm ghi bằng số và chữ)  
Ngày……tháng…….năm 2018  
Cán bộ hướng dẫn chính  
(Ký và ghi rõ họ tên)  
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN  
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP  
1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số  
liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng  
thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài.  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
..........................................................................................................................  
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện  
( Điểm ghi bằng số và chữ)  
Ngày……tháng…….năm 2018  
Người chấm phản biện  
(Ký và ghi rõ họ tên)  
LỜI MỞ ĐẦU  
Ngày nay trước những sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật  
việc áp dụng khoa học công nghệ vào trong thực tế sản xuất đang được phát  
triển rộng rãi về mặt quy mô lẫn chất lượng. Trong đó ngành tự động hóa  
chiếm một vai trò rất quan trọng không những giảm nhẹ sức lao dộng cho con  
người mà còn góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng suất lao động, cải  
thiện chất lượng sản phẩm, chính vì thế ngành tự dộng hóa ngày càng khẳng  
định được vị trí cũng như vai trò của mình trong các ngành công nghiệp và  
đang được phổ biến rộng rãi trong các hệ thống công nghiệp trên toàn thế giới  
nói chung và Việt Nam nói riêng.  
Chiếm một vai trò rất quan trọng trong ngành tự động hóa đó là kỹ thuật  
điều khiển logic lập trình viết tắt là PLC. Nó đã và đang phát triển mạnh mẽ  
và ngày càng chiếm một vị trí rất quan trọng trong các ngành kinh tế quốc  
dân. Không những thay thế được cho kỹ thuật điều khiển cơ cấu bằng cam và  
hoặc kỹ thuật rơ le trước kia mà còn chiếm lĩnh nhiều chức năng phụ khác.  
Xuất phát từ thực tế đó, trong quá trình học tập tại trường Đại Học Dân  
Lập Hải Phòng, được sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong  
khoa Điện Công Nghiệp và đặc biệt là thầy giáo, TH.S ”Nguyễn Đức Minh”,  
em đã nhận được đồ án với đề tài: “Ứng dụng bộ điều khiển PLC thiết kế và  
xây dựng cho hệ thống điều khiển tự động cho thang máy 3 tầng sử dụng  
trong bệnh viện”.Để giúp cho sinh viên có thêm được những hiểu biết về vấn  
đề này.  
8
Chương 1:Giới Thiệu Tổng Quan Về PLC và PLC S7-200.  
1.1 Gii thiu vPLC  
Trong công nghiệp sản xuất, để điều khiển một thiết bị máy công  
nghiệp… người ta thực hiện kết nối các linh kiện điều khiển rời (relay, timer,  
contactor..) lại với nhau tùy theo mức độ yêu cầu thành một hệ thống điện  
điều khiển.Công việc này khá phức tạp trong thi công, sửa chữa, bảo trì do đó  
giá thành cao. Khó khăn nhất là khi cần thay đổi một hoạt động nào đó hay  
thay đổi công nghệ mới.  
Một hệ thống điều khiển ưu việt mà chúng ta phải chọn điều khiển cho  
một máy sản xuất cần phải hội đủ các yêu cầu sau: giá thành hạ, dễ thi công,  
sửa chữa, chất lượng làm việc ổn định, linh hoạt…Từ đó hệ thống điều khiển  
cóthể lập trình được PLC (Progammable Logic Controller) ra đời để giải  
quyết vấn đề trên.  
Để đơn giản hoá việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay  
(Progammable Controller Handle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969.  
Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản thay  
thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều khiển. Trong quá trình vận  
hnh, cc nh thiết kế đ từng bước tạo ra một tiêu chuẩn mới cho hệ thống, tiêu  
chuẩn đó là dạng lập trình biểu đồ hình thang. Trong những năm đầu thập  
niên 70, những hệ thống PLC cũ kĩ có khả năng vận hành với những thuật  
toán hỗ trợ (arithmetic), “vận hành với các dữ liệu cập nhật” (Data  
manipulation). Do sự phát triển của loại màn hình dng cho my tính (Cathod  
Ray Tube: CTR), nên việc giao tiếp giữa người điều khiển lập trình cho hệ  
thống cng trở nn thuận tiện hơn. Ngoài ra các nhà thiết kế cịn tạo ra kỹ thuật  
kết nối với hệ thống PLC ring lẻ. Tốc độ xử lý của hệ thống được cải thiện,  
chu kỳ quét (scan) nhanh hơn lm cho hệ thống PLC xử lý tốt với những hệ  
thống phức tạp, số lượng cổng vào/ra lớn hơn.  
Một PLC có đầy đủ các chức năng như:bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi  
(Register) và tập lệnh cho phép thực hiện các yêu cầu điều khiển phức tạp  
khác nhau. Hoạt động của PLC hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình nằm  
9
trong bộ nhớ, dữ liệu cập nhật tín hiệu đầu vào, xử lý tín hiệu để điều khiển  
đầu ra.  
1.2. Tổng quan về bộ điều khiển logic khả trình PLC  
1.2.1. Khái niệm vềPLC.  
PLC là các chữ được viết tắt từ : Programmable Logic Controller.  
Theo hiệp hội quốc gia về sản xuất điện Hoa kỳ ( NEMA- National Electrical  
Manufactures Association) thì PLC là một thiết bị điều khiển mà được trang  
bị các chức năng logic, tạo dãy xung, đếm thời gian, đếm xung và tính toán  
cho phép điều khiển nhiều loại máy móc và các bộ xử lý. Các chức năng đó  
được đặt trong bộ nhớ mà tạo lập sắp xếp theo chương trình. Nói một cách  
ngắn gọn PLC là một máy tính công nghiệp để thực hiện một dãy quá trình.  
1.2.2 Cấu trúc của bộ điều khiển PLC.  
Một bộ PLC gồm có các modul:  
- Modul nguồn: nhận từ lưới điện công nghiệp tạo ra nguồn điện một  
chiều cung cấp cho bộ PLC hoạt động.  
- Modul xử lý trung tâm CPU: gồm nhiều hệ thống vi xử lý bên trong.  
Có hai loại đơn vị xử lý trung tâm là đơn vị xử lý 1 bít và đơn vị xử lý  
bằng từ ngữ.  
- Modul bộ nhớ chương trình: chương trình điều khiển hiện hành được  
lưu trong bộ nhớ chương trình bằng các bộ phận lưu trữ: RAM,  
EPROM. Chương trình được tạo ra với sự trợ giúp của đơn vị lập trinh  
chuyên dụng, sau đó chuyển vào bộ nhớ chương trình. Bên trong còn có  
một nguồn điện dự phòng cho RAM để duy trì chương trình khi mất  
điện.  
- Modul đầu vào: có nhiệm vụ chuẩn bị các tín hiệu bên ngoài chuyển  
vào trong PLC có chứa các bộ lọc và bộ thích ứng năng lượng. Các  
modul đầu vào được thiết kế để có thể nhận nhiệu đầu vào và bổ sung  
10  
thêm các modul đầu vào mở rộng. Mỗi vào đều có LED hiển thị báo có  
điện áp đầu vào.  
- Modul đầu ra: có nhiệm vụ gửi thông tin đến cơ cấu chấp hành. Modul  
đầu ra được tích hợp với nhiều mạch phối ghép khác nhau. Mỗi đầu ra  
cũng có LED báo điện áp.  
- Modul phối ghép: dùng ghép nối bộ PLC với các thiết bị bên ngoài:  
màn hình, máy tính, panel mở rộng…  
- Modul chức năng:  
+ Điển hình nhất của modul chức năng phụ trong PLC là bộ nhớ duy trì  
có chức năng như rơ le duy trì (lưu trư tín hiệu trong quá trình mất  
điện).  
+ Bộ thời gian: có chức năng tương tự như các rơ le thời gian, việc đặt  
thời gian được lập trình và điều chỉnh từ bên ngoài.  
+Bộ đếm: được lập trình bằng các lệnh logic cơ bản …  
1.2.3 Ưu, nhược điểm của hệ thống điều khiển PLC  
1.2.3.1Ưu điểm của PLC  
Từ thực tế sử dụng người ta thấy rằng PLC có những điểm mạnh như sau:  
- PLC dễ dang tạo luồng ra và dễ dàng thay đổi chương trình  
- Chương trình PLC dễ dàng thay đổi và sửa chữa: Chương trình tác động  
đến bên trong bộ PLC có thể được người lập trình thay đổi dễ dàng bằng  
xem xét việc thực hiện và giải quyết tại chỗ những vấn đề liên quan đến  
sản xuất, các trạng thái thực hiện có thể nhận biết dễ dàng bằng công nghệ  
điều khiển chu trình trước đây. Như thế, người lập trình chương trình thực  
hiện việc nối PLC với công nghệ điều khiển chu trình.  
Người lập chương trình được trang bị các công cụ phần mềm để tìm ra lỗi  
cả phần cứng và phần mềm, từ đó sửa chữa thay thế hay theo dõi được cả  
phần cứng và phần mềm dễ dàng hơn  
- Các tín hiệu đưa ra từ bộ PLC có độ tin cậy cao hơn so với các tín hiệu  
được cấp từ bộ điều khiển bằng rơle.  
11  
- Phần mềm lập trình PLC dễ sử dụng: phần mềm được hiểu là không cần  
những người sử dụng chuyên nghiệp sử dụng hệ thống rơle tiếp điểm và  
không tiếp điểm.  
Không như máy tính, PLC có mục đích thực hiện nhanh các chức năng  
điều khiển, chứ không phải mang mục đích làm dụng cụ để thực hiện chức  
năng đó.  
Ngôn ngữ dùng để lập trình PLC dễ hiểu mà không cần đến khiến thức  
chuyên môn về PLC. Cả trong việc thực hiện sửa chữa cũng như việc duy  
trì hệ thống PLC tại nơi làm việc  
Việc tạo ra PLC dễ ràng cho việc chuyển đổi các tác động bên ngoài thành  
các tác động bên trong (tức chương trình), mà chương trình tác động nối  
tiếp bên trong còn trở thành một phần mềm có dạng tương ứng song song  
với các tác động bên ngoài. Việc chuyển đổi ngược lại này là sự khác biệt  
lớn so với máy tính.  
- Thực hiện nối trực tiếp : PLC thực hiện các điều khiển nối trực tiếp tới bộ  
xử lý (CPU) nhờ có đầu nối trực tiếp với bộ xử lý. đầu I/O này được đặt  
tại giữa các dụng cụ ngoài và CPU có chức năng chuyển đổi tín hiệu từ  
các dụng cụ ngoài thành các mức logic và chuyển đổi các giá trị đầu ra từ  
CPU ở mức logic thành các mức mà các dụng cụ ngoài có thể làm việc  
được.  
- Thiết lập hệ thống trong một vùng nhỏ: vì linh kiện bán dẫn được đem ra  
sử dụng rộng dãi nên cấp điều kiện này sẽ nhỏ so với cấp điều khiển bằng  
rơle trước đây,  
1.2.3.2Nhược điểm của PLC  
Do chưa tiêu chuẩn hoá nên mỗi công ty sản xuất ra PLC đều đưa ra các  
ngôn ngữ lập trình khác nhau, dẫn đến thiếu tính thống nhất toàn cục về hợp  
thức hoá.  
Trong các mạch điều khiển với quy mô nhỏ, giá của một bộ PLC đắt hơn khi  
sử dụng bằng phương pháp rơle.  
12  
1.2.4. Cấu trúc của bộ nhớ của PLC :  
Hệ thống PLC thông dụng có năm bộ phận cơ bản, gồm bộ xử lý, bộ  
nhớ, bộ nguồn, giao diện nhập/ xuất (I/O), và thiết bị lập trình. (Hình 1.1)  
Thiết bị  
lập trình  
Bộ nhớ  
Giao diện  
nhập  
Giao diện  
xuất  
Bộ xử lý  
Nguồn công  
Hình 2.1: Cấu trúc của PLC  
a) Bộ xử lý của PLC :  
Bộ xử lý còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU), là linh kiện chứa bộ vi xử lý,  
biên dịch các tín hiệu nhập và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương  
trình được lưu động trong bộ nhớ của CPU, truyền các quyết định dưới dạng  
tín hiệu hoạt động đến các thiết bị xuất.  
b) Bộ nguồn:  
Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp DC (5V)  
cần thiết cho bộ xử lý và các mạch điện có trong các module giao diện nhập  
và xuất.  
c) Bộ nhớ:  
Bộ nhớ là nơi lưu chương trình được sử dụng cho các hoạt động điều  
khiển, dưới sự kiểm tra của bộ vi xử lý.  
Trong hệ thống PLC có nhiều loại bộ nhớ :  
Bộ nhớ chỉ để đọc ROM (Read Only Memory) cung cấp dung lượng lưu trỡ  
cho hệ điều hành và dữ liệu cố định được CPU sử dụng.  
13  
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM ( Ramden Accept Memory) dành cho  
chương trình của người dùng.  
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM dành cho dữ liệu. Đây là nơi lưu trữ thông  
tin theo trạng thái của các thiết bị nhập, xuất, các giá trị của đồng hồ thời  
chuẩn các bộ đếm và các thiết bị nội vi khác.  
RAM dữ liệu đôi khi được xem là bảng dữ liệu hoặc bảng ghi.  
Một phần của bộ nhớ này, khối địa chỉ, dành cho các địa chỉ ngõ vào, ngõ ra,  
cùng với trạng thái của ngõ vào và ngõ ra đó. Một phần dành cho dữ liệu được  
cài đặt trước, và một phần khác dành để lưu trữ các giá trị của bộ đếm, các giá  
trị của đồng hồ thời chuẩn, vv…  
Bộ nhớ chỉ đọc có thể xoá và lập trình được ( EPROM ) Là các ROM có thể  
được lập trình, sau đó các chương trình này được thường trú trong ROM.  
Người dùng có thể thay đổi chương trình và dữ liệu trong RAM. Tất cả các  
PLC đều có một lượng RAM nhất định để lưu chương trình do người dùng cài  
đặt và dữ liệu chương trình. Tuy nhiên để tránh mất mát chương trình khi  
nguồn công suất bị ngắt, PLC sử dụng ác quy để duy trì nội dung RAM trong  
một thời gian. Sau khi được cài đặt vào RAM chương trình có thể được tải  
vào vi mạch của bộ nhớ EPROM, thường là module có khoá nối với PLC, do  
đó chương trình trở thành vĩnh cửu. Ngoài ra còn có các bộ đệm tạm thời lưu  
trữ các kênh nhập/xuất ( I/O).  
Dung lượng lưu trữ của bộ nhớ được xác định bằng số lượng từ nhị phân có  
thể lưu trữ được. Như vậy nếu dung lượng bộ nhớ là 256 từ, bộ nhớ có thể lưu  
trữ 256 8 = 2048 bit, nếu sử dụng các từ 8 bit và 256 16 = 4096 bit nếu sử  
   
dụng các từ 16 bit.  
d) Thiếp bị lập trình.  
Thiết bị lập trình được sử dụng để nhập chương trình vào bộ nhớ của bộ xử lý.  
Chương trình được viết trên thiết bị này sau đó được chuyển đến bộ nhớ của  
PLC.  
e) Các phần nhập và xuất.  
14  
Là nơi bộ xử lý nhận các thông tin từ các thiết bị ngoại vi và truyền thông tin  
đến các thiết bị bên ngoài. Tín hiệu nhập có thể đến từ các công tắc hoặc từ  
các bộ cảm biến vv… Các thiết bị xuất có thể đến các cuộn dây của bộ khởi  
động động cơ, các van solenoid vv…  
Thiết bị Logíc khả trình PLC là loại thiết bị cho phép thực hiện linh  
hoạt các thuật toán điều khiển, thông qua một ngôn ngữ lập trình riêng thay  
cho việc phải thiết kế và thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Như vậy với  
chương trình điều khiển của nó PLC chở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ  
trao đổi thông tin với môi trường bên ngoài (Với PLC khác, với các thiết bị,  
với máy tính cá nhân). Toàn bộ chương trình điều khiển được nhớ trong bộ  
nhớ của PLC dưới dạng các khối chương trình và được thực hiện theo chu kỳ  
vòng quét (SCAN).  
Có rất nhiều loại PLC của các hãng khác nhau nhưng chúng đều có một  
nguyên lý chung như hình vẽ dưới đây.  
POWEZ SUPPLY  
Memory  
Signal from  
Switches  
Signal to  
CPU  
Output  
Input  
Solenoids  
COM  
Hình 1.2: Sơ đồ khối PLC  
Trong đó:  
- Powez Supply: Bộ nguồn điện áp dải rộng.  
- Memory: Bộ nhớ chương trình.  
- RAM ( Random Access Memory) bộ nhớ này có thể ghi hoặc đọc ra  
15  
- EPROM (Erasable Programmable Red Only Memory) là bộ nhớ vĩnh  
cửu chương trình có thể lập trình lại bằng thiết bị lập trình.  
- EEPROM ( Electriccal Erasable Programmable Red Only Memory)  
là bộ nhớ vĩnh cửu các chương trình có thể lập trình lại bằng thiết bị chuẩn  
CRT hoặc bằng tay.  
- INPUT : Khối đầu vào.  
- OUTPUT: Khối đầu ra.  
- COM: Cổng giao tiếp với các thiết bị ngoại vi (Máy tính, bộ lập  
trình).  
- CPU: Bộ vi sử lý trung tâm.  
Như vậy PLC thực chất hoạt động như một máy tính cá nhân nghĩa là  
phải có bộ vi sư lý, hệ điều hành, bộ nhớ để lưu giữ chương trình điều khiển,  
dữ liệu, có cổng vào ra để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Bên cạnh đó  
PLC còn có các bộ Counter, Time để phục vụ bài toán điều khiển.  
1.3. GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH PLC S7 –  
200.  
1.3.1 Giới thiệu chung.  
Simatic S7-200 là thiết bị điều khiển logic lập trình của hãng SIEMENS  
(Cộng hòa Liên bang Đức). Simatic S7-200 rất linh hoạt và hiệu quả do các  
đặc tính sau:  
- Có nhiều CPU khác nhau trong hệ S7-200 nhằm đáp ứng nhu cầu khác  
nhau trong từng ứng dụng.  
- Có nhiều modul mở rộng khác nhau như modul vào/ra tương tự, modul  
vào/ ra số. Có thể mở rộng đến 7 modul. Bus nối tích hợp trong modul  
ở phía sau.  
- Có thể kết nối mạng với cổng giao tiếp RS485 hay PROFIBUS.  
- Máy tính trung tâm có truy nhập đến từng modul.  
- Không quy định rãnh cắm.  
- Phần mềm điều khiển riêng.  
16  
Tích hợp CPU, I/O, nguồn cung cấp vào một modul “Micro PLC” với bộ  
PLC dùng trong mô hình là bộ PLC S7-200 CPU 212.  
Hình 1.3 PLC  
Thông số kỹ thuật của PLC S7-200 CPU 212 (DC/DC/DC)  
- Kích thước (mm): 90x80x62.  
- Khối lượng: 270g.  
- Nguồn cung cấp: 24 VDC.  
- Công suất: 5 W.  
- Bộ nhớ chương trình: 1 Kbytes.  
- Số đầu vào/ đầu ra: 14.  
- Modul mở rộng: 1.  
- Digital I/O (x 24 VDC): 8/6.  
- Analog I/O: 0/0.  
- Tốc độ thực hiện lệnh(Bit thời gian xử lý): 1,2 microsecond.  
- Cổng truyền thông: RS-485.  
17  
1.3.2. Cấu trúc chương trình của S7-200  
Có thể lập trình cho PLC S7-200 bằng cách sử dụng một trong các  
chương trình sau:  
-STEP 7-Micro/DOS  
-STEP 7-Micro/WIN  
Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình  
chính (Main program) và sau đó đến các chương trình con và các chương  
trình xử lý ngắt được chỉ ra sau đây:  
-Chương trình chính được chấm dứt bằng lệnh kết thúc MEND (main  
end).  
-Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương trình  
con phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình chính MEND.  
-Các chương trình xử lý ngắt là một bộ phận của chương trình chính.  
Các chương trình xử lý ngắt phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình  
chính MEND.  
Các chương trình con được gom lại thành một nhóm ngay sau chương  
trình chính. Sau đó đến các chương trình xử lý ngắt. Cấu trúc chương trình  
rõ ràng và thuận tiện hơn trong việc đọc chương trình sau này .Có thể trộn  
lẫn chương trình con và chương trình xử lý ngắt đằng sau chương trình  
chính.  
18  
1.3.3 Đặc điểm và thông số của một số loại CPU S7-200.  
Hình 1.4: Đặc điểm và thông số của một số loại CPU S7-200.  
Đặc điểm ngõ vào:  
. Mức logic 1: 24VDC/4mA  
. Mức logic 0: đến 5VDC/1mA  
. Đáp ứng thời gian: 0.2ms  
. Cách ly quang: 500VAC  
. Địa chỉ ngõ vào: Ix.x  
Hình 1.5: điện áp ngõ vào PLC S7-200.  
Đặc điểm ngõ ra:  
. Ngõ ra Relay hoặc Transistor Sourcing  
19  
. Điện áp tác động: 24-28VDC/2A hoặc 250VAC/8A(ngõ ra  
Relay)  
. Chịu dòng quá tải 7A  
. Điện trở cách ly nhỏ nhất 100Mohm  
. Điện trở công tắc 200mOhm  
. Thời gian chuyển mạch tối đa 10ms  
. Địa chỉ ngõ ra: Qx.x  
. Không có chế độ bảo vệ ngắn mạch  
Hình 1.6: Đặc điểm ngõ ra PLC S7-200.  
Modul mở rộng ngõ vào/ra:  
Có thể mở rộng ngõ vào/ra của PLC bằng cách ghép nối thêm vào nó  
các modul mở rộng về phía bên phải của CPU (CPU 224 nhiều nhất 7 modul),  
làm thành một móc xích, bao gồm các modul có cùng kiểu.  
Các modul mở rộng số hay rời rạc đều chiếm chỗ trong bộ đệm, tương  
ứng với số đầu vào/ra của các modul.  
1.3.4. Cấu trúc bộ nhớ S7-200  
Bộ nhớ cuả S7-200 được chia làm 3 vùng:  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 79 trang yennguyen 30/03/2022 7420
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Ứng dụng bộ điều khiển PLC thiết kế và xây dựng cho hệ thống điều khiển tự động cho thang máy 3 tầng sử dụng trong bệnh viện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfdo_an_ung_dung_bo_dieu_khien_plc_thiet_ke_va_xay_dung_cho_he.pdf